多连杆-滑槽组合式大白菜收获机设计与试验

摘要

针对我国北方小型大白菜收获机具缺乏、收获质量差、效率低的问题，设计一种小型多连杆滑槽组合式大白菜收获机，该收获机主要由夹持机构、切根机构、转运机构、收集箱等部件组成，可一次性完成大白菜的夹持、切根、转运与收集。为获得良好的作业性能，对关键部件进行理论计算与仿真分析，并进行田间试验。研究建立了夹持机构运动学和动力学模型，确定了电动推杆的推力与工作行程；对多连杆转运机构进行运动分析，借助MATLAB软件对转运机构杆长进行了优化；建立了转运机构运动学模型，确定转运电机的额定转矩。在ADAMS软件中对夹爪夹持大白菜的过程进行仿真分析，确定了单爪夹持力为125 N;对转运机构的运动过程进行仿真，仿真结果表明，转运机构末端轨迹为四分之一圆弧，转运机构能够实现对大白菜的顺利转运，且在6 s内完成一颗大白菜的收获。田间试验结果表明，田间生产率均值约为451颗·h^-1,切根合格率、夹持成功率、转运成功率分别为99.0%、99.2%和98.8%,满足大白菜收获作业要求。

关键词

大白菜 / 收获机 / 多连杆-滑槽组合式 / 夹持转运机构 / 仿真优化